Saunology -Studies on Sauna

Saunology -Studies on Sauna-

サウナについて調べ、考え、まとめるブログ。知れば知るほど、サウナにはまだまだ謎がある。その謎を解き明かしていくために、サウナについて様々な角度から考察してサウナ理解を深めます。身体で感じるだけでなく、頭で仕組みを考えるとサウナはもっと楽しい。サウナ好きがサウナをもっと知りもっと楽しむために始めたサウナ考察ブログ。 お問合せは下記までどうぞ。 saunology37@gmail.com

サウナと汗 発汗の仕組み①

 「サウナのロウリュが熱い仕組み①」「サウナのロウリュが熱い仕組み②」では、ロウリュがどうして熱いのか、そのメカニズムをまとめました。ロウリュをすると、普通にサウナに入るよりも大量の汗をかきます。また、ロウリュをしなくても、ここのサウナ室は汗がよく出る、ここは出にくいなど、私たちはサウナ室での発汗についてよく口にします。今回からは発汗に着目し、サウナ室と発汗について考えてみます。

 

発汗は人に特有?

 サウナ室ではもちろん、日常生活の中でも私たちはさまざまな場面で汗をかきます。しかし、汗をかく生物は実は少ないのです。 

 「サウナの『あまみ』の仕組み」でも触れたように、発汗の大きな役割は体温調節です。熱が出ると汗をかいた方が良い、と言われたりしますね。また暑い時には汗をたくさんかきます。人は体温を37℃(=サウナ)前後に保つために汗をかきますが、このように体温調節のために汗をかくのは人間に特有と言っても良いそうです。人の発汗は「非常によくできた冷却システム」*1であると言われています。この「冷却システム」としての発汗システムを持っているのは、一部の有蹄類*2と類人猿だけだそうです。

 他の動物たちは体温調節を発汗以外の方法で行います。その一つの方法はパンティングです*3

パンティング
(画像出典:マミー動物病院、「『熱中症』について」)  

 

パンティングは口を大きく開けて行う速くて浅い呼吸です。犬が走ったり暑い中を歩くとき「へっへっ」と舌を出して速くて浅い呼吸をしている、あれがパンティングです。他の方法としては、唾液をたくさん出してそれを塗りたくる方法(唾液塗布)、水や泥の中で転げ回り直接身体を濡らす方法などがあります*4。効率の良い方法ではありませんが、大多数の動物は発汗によって体温調節をするシステムを持っていないのです。

 

発汗と体温調節

 人の発汗には体温調節の役割があり、それは人に特有だということがわかりました。具体的にどのような仕組みで体温の調節が行われるのでしょうか。

 人は体温が上がると汗をかき、身体から熱を逃がします。汗が身体を冷やすのは、気化熱(蒸発熱)のためです。「サウナのロウリュが熱い仕組み②」では、水蒸気が皮膚の表面で結露するときに発する熱、「潜熱」について取り上げました。空気中の水蒸気が皮膚に触れて結露し、水滴になる時に熱を発する、これがロウリュが熱い仕組みの一つでした。

サウナにおける気化熱と凝縮熱


 発汗による体温調節は、この逆のことが起こっているわけです。水が蒸発して気体に変わる時には、周りの熱を奪います。これが気化熱です。つまり、汗が蒸発する時に皮膚表面の熱を奪っていくことで、身体から熱が逃げていくという仕組みです。夏の暑い日に打ち水をするのも、水が蒸発する時に周りの熱を奪うため、涼しく感じるのです。人の発汗はこれと同じ仕組みで、汗をかき、それが蒸発することで身体の熱を逃がしているのです。

サウナの発汗の仕組みの気化熱

 (画像出典:だれ守る?私の健康!ミトコンドリアを活かす実験をしています。

 

 このような体温調節のための発汗を「温熱性発汗」と言います。この温熱性発汗は「非常に強力な冷却」*5だと言われています。 

 私たちは身体のあちこちに温度センサーを持っています。そのセンサーから体温の情報が脳に送られると、脳の体温調節中枢が汗腺に「汗を出して!」という指令を出します。そうすることで汗の量が増えます*6。こうして人は体温を37℃(=サウナ)前後に保つことが出来るのです。

 サウナ室には身体を拭いてから入った方が良い、と言うのは、マナーとしてだけではなく、発汗とも関係があります。皮膚表面が濡れたままサウナ室に入ると汗をかきにくくなるのです。水滴が最初からついていると、その気化熱で皮膚は冷やされ、汗をかきにくくなります。サウナ室を汚さないためにも汗をかくためにも、身体はしっかり拭いて入るのがよさそうです。

 

どのくらい冷却効果があるのか?

 人の発汗には、実際どのくらいの冷却効果があるのでしょうか。汗をかく量には個人差がありますが、日本人の最大発汗量は1時間で1~2リットルだと言われています*7。人は暑さに適応すると発汗能力が増加することも指摘されていて*8、サウナ好きに普段から汗をよくかく人が多いのも頷けます。

 1リットルの汗が全て身体の表面から蒸発した場合、580kcalの熱が放熱されるそうです*9。580kcal、イメージするのが難しいですね。どのくらい冷却効果があるのでしょうか。例えば体重60kgの人の体表から約85mlの汗が蒸発すると、体温は約1℃下がるそうです*10「サウナの『あまみ』の仕組み」で見た血流の調節のように、人間の体温調節の方法は他にもありますが、高温環境下では発汗が特に重要な放熱の手段になることが指摘されています*11

 ちなみに、汗は99.5%までが水で、残りの0.5%が食塩などです。大量に発汗が起こると水分と一緒に失われる塩分も多くなり、水分のみを補給すると体液の塩分濃度が低下し、温熱障害の原因となることがあるということも指摘されています*12。大量の汗をかく時には、水分だけではなく塩分の補給も大事ですね。

 

 汗をかく部位

 日本人の最大発汗量は1時間で1~2リットルとのことですが、汗の出方は身体の部位によっても違います。体温調節のためにかく汗は、手のひらと足の裏以外全身の皮膚で起こるとされています*13。全身と言っても、汗をかきやすい部分と汗が出にくい部分はあるようです。個人差もありますが、一般的に手足は少なく、体幹は多いとされています。特に、背中・胸部は汗の量が多いのが一般的です。また、顔面の発汗分布は複雑で個人差が大きいと言います。一般的に、額(前額)は汗が多く、身体の中で一番ここからの汗が多い、という人も多いです*14。サウナ室でもまず頭から汗が出る、という人は多いのではないでしょうか。

サウナにおける汗をかく部位

 

 出る汗の量は、汗腺の密度によるのではありません。例えば背中や胸は汗腺の密度は低いですが、発汗量は多く、逆に手足は小さな汗腺が密集しているにも関わらず発汗量は少ないのです*15。どのくらい汗腺が密集しているかということより、その部位の汗腺がどのくらいの汗を分泌できるかという分泌機能の差の方が重要だといいます*16

 また、汗が蒸発しにくいところは発汗量も少ないという傾向にあるそうです*17。例えば、汗をかきやすい体幹の中でも脇から下の部分は上腕におおわれていて蒸発しにくいので汗の量が少ないです。髪に覆われている頭蓋部も、髪が減ると汗が増えるという研究があるそうです*18

 

 今回は発汗の体温調節という役割についてまとめました。しかし私たちは暑い時以外にも汗をかきます。次回は更に、いろいろな発汗について見てみようと思います。

 

参考文献

小川徳雄(1998)『汗の常識・非常識-汗をかいても痩せられない!』、講談社

菅屋潤壹(2017)『汗はすごい-体温、ストレス、生体のバランス戦略』、ちくま新書

藤原ゆみ(2011)「発汗は身体にとって重要な『冷却システム』」、「ヘルシスト」vol.208、株式会社ヤクルト本社、pp.20-23

森本武利(2003)「ヒトの体温調節」、一般社団法人日本繊維製品消費科学会、『繊維製品消費科学』44巻5号、pp.256-262

 

 

 

 

 

*1:藤原、p.21

*2:ウマやロバ。

*3:小川、p.155

*4:同上

*5:菅屋、p.13

*6:同上

*7:森本、p.259

*8:同上

*9:同上

*10:菅屋、p.14

*11:森本、p.259

*12:同上

*13:菅屋、p.17

*14:同上

*15:小川、p.49

*16:同上、pp.49-50

*17:同上

*18:菅屋、p.17